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Electrostatics NEET प्रश्न हिंदी में — भौतिक विज्ञान (Physics) MCQ उत्तर सहित

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एक विद्युत द्विध्रुव दो आवेशों $q$ और $-q$ से बना है जो दूरी $2a$ से पृथक हैं। यदि मूल बिंदु द्विध्रुव के केंद्र पर लिया जाए, और बिंदु P मूल बिंदु से दूरी $r$ पर इस प्रकार स्थित हो कि $r \gg a$, तो P पर विद्युत विभव इस प्रकार दिया जाता है:

A. $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p}{r}$ B. $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p \cos\theta}{r^2}$ C. $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{2p \cos\theta}{r^3}$ D. $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p \sin\theta}{r^2}$

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Explanation

NCERT पाठ कहता है कि द्विध्रुव का विद्युत विभव $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p \cdot \hat{r}}{r^2}$ या $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p \cos\theta}{r^2}$ द्वारा दिया जाता है, $r \gg a$ के लिए। यह सूत्र (समीकरण 2.14 और 2.15) बड़ी दूरियों के लिए मान्य है।

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स्थिरवैद्युत क्षेत्र में एकांक धनावेश को अनंत से बिंदु P तक लाने में किया गया कार्य निरूपित करता है:

A. P पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता। B. P पर विद्युत स्थितिज ऊर्जा। C. P पर विद्युत विभव। D. P पर आवेश का परिमाण।

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Explanation

NCERT पाठ स्थिरवैद्युत विभव को 'एकांक धनावेश को (बिना त्वरण के) अनंत से उस बिंदु तक लाने में किया गया कार्य' के रूप में परिभाषित करता है। (पृष्ठ 48)।

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बिंदु आवेश Q के लिए, यदि Q < 0 हो, तो एकांक धनात्मक परीक्षण आवेश को अनंत से बिंदु P तक लाने में बाह्य बल द्वारा किया गया कार्य है:

A. धनात्मक B. ऋणात्मक C. शून्य D. लिए गए पथ पर निर्भर

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NCERT पाठ कहता है: 'Q < 0 के लिए, V < 0, अर्थात् एकांक धनात्मक परीक्षण आवेश को अनंत से उस बिंदु तक लाने में (बाह्य बल द्वारा) किया गया कार्य ऋणात्मक है।' (पृष्ठ 49, उदाहरण 2.1 टिप्पणी)।

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विद्युत द्विध्रुव के लिए द्विध्रुव अक्ष पर विद्युत विभव (जहाँ $\theta = 0$ या $\theta = \pi$) इस प्रकार दिया जाता है:

A. $V = \pm \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p}{r^2}$ B. $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p \cos\theta}{r^2}$ C. $V = 0$ D. $V = \pm \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{2p}{r^2}$

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Explanation

NCERT पाठ कहता है: 'समीकरण (2.15) से, द्विध्रुव अक्ष ($\theta = 0, \pi$) पर विभव $V = \pm \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p}{r^2}$ द्वारा दिया जाता है (समीकरण 2.16)।' यहाँ, $\theta=0$ के लिए, $\cos\theta=1$, अतः $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p}{r^2}$। $\theta=\pi$ के लिए, $\cos\theta=-1$, अतः $V = -\frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p}{r^2}$।

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स्थिरवैद्युत क्षेत्रों जैसे संरक्षी क्षेत्रों में किया गया कार्य निर्भर करता है:

A. प्रारंभिक और अंतिम बिंदुओं के बीच लिए गए पथ पर। B. केवल प्रारंभिक और अंतिम स्थितियों पर। C. आवेशित कण की चाल पर। D. आवेशित कण के त्वरण पर।

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Explanation

NCERT पाठ स्पष्ट रूप से कहता है: 'किया गया कार्य पथ से स्वतंत्र है' (पृष्ठ 48) और 'बाद वाले के संगत किया गया कार्य शून्य होगा' (पृष्ठ 49)। इससे निहित है कि स्थिरवैद्युत क्षेत्र में किया गया कार्य केवल प्रारंभिक और अंतिम स्थितियों पर निर्भर करता है, जैसा उदाहरण 2.1 में दर्शाया गया है जहाँ 'किया गया कार्य पथ से स्वतंत्र होगा'।

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अनेक बिंदु आवेशों $q_1, q_2, ..., q_n$ के निकाय के लिए, बिंदु P पर कुल विद्युत विभव किस सिद्धांत का उपयोग करके ज्ञात किया जाता है?

A. गाउस का नियम B. फैराडे का नियम C. अध्यारोपण सिद्धांत D. ऐम्पियर का नियम

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Explanation

NCERT पाठ कहता है: 'अध्यारोपण सिद्धांत द्वारा, आवेशों के निकाय के कारण P पर विभव V अलग-अलग आवेशों के कारण विभवों का बीजगणितीय योग है।' (पृष्ठ 51)।

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एक बिंदु आवेश Q पर विचार कीजिए। यदि अनंत पर स्थिरवैद्युत विभव शून्य चुना जाए, तो इस आवेश Q से दूरी $r$ पर विद्युत विभव V क्या है?

A. $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q}{r^2}$ B. $V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q}{r}$ C. $V = \frac{Q}{r}$ D. $V = 0$

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Explanation

NCERT पाठ (समीकरण 2.8) के अनुसार, आवेश Q के कारण P पर विभव $V(r) = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q}{r}$ है।

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द्विध्रुव के कारण विद्युत विभव उसके द्विध्रुव आघूर्ण सदिश $\vec{p}$ के परितः अक्षीय सममित है। इसका क्या अर्थ है?

A. द्विध्रुव की अक्ष के अनुदिश विभव शून्य है। B. विभव केवल स्थिति सदिश के परिमाण पर निर्भर करता है, उसकी दिशा पर नहीं। C. यदि स्थिति सदिश $\vec{r}$ को $\vec{p}$ के परितः कोण $\theta$ नियत रखते हुए घुमाया जाए, तो उत्पन्न शंकु के सभी बिंदुओं पर विभव समान होगा। D. निरक्षीय तल के सभी बिंदुओं पर विभव नियत है।

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Explanation

NCERT पाठ समझाता है: '(तथापि, यह $\vec{p}$ के परितः अक्षीय सममित है। अर्थात्, यदि आप स्थिति सदिश $\vec{r}$ को $\vec{p}$ के परितः, $\theta$ नियत रखते हुए, घुमाएँ, तो इस प्रकार उत्पन्न शंकु पर P के संगत बिंदुओं पर विभव P के समान होगा।)' (पृष्ठ 51)।

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